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    分布式光伏并网柜的设计与运用

    安科瑞 师晴晴

    江苏安科瑞电器制造有限公司 江阴 214405

    摘要:世界常规能源供应短缺危机日益严重,寻找新兴能源已成为世界热点问题。在各种新能源中,太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点,受到世界各国的高度重视。太阳能光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势,适应各种需求的光伏产品将不断问世,除了光伏电站外,与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等也将快速兴起。随着光伏电站的迅速兴起,作为电网与电站的衔接装置的光伏并网柜,需求量也不断增大。本文对光伏并网柜的组成与设计进行了阐述与分析,本文详细介绍了并网柜在大型光伏电站中的运用,并提出了一些革新建议,以实例对并网柜的设计进行了分析。

    关键词:光伏发电 分布式光伏电站 并网柜 计量 

     

    引言:近年来,随着环境问题的日益突出,绿色能源发展理念已经逐渐深入人心,全球经济发展的风向标已然转向低碳经济。太阳能产业越来越受到世界各个国家的重视。光伏电站的建设作为国家“十二五”计划的重要指标近年来也出现了蓬勃的发展。本文就光伏并网柜的设计、应用等方面进行了详细的阐述。

    1 分布式光伏电站简介

    分布式光伏电站是指利用太阳能,采用半导体的“光伏发电”效应,通过太阳能电池组件、逆变器、交流汇流箱、并网柜、光伏发电监测系统等设备组成的小容量的发电系统。根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站的容量与接入电网的电压等级,接入电网。

    光伏电站发电模式:自发自用,余电上网,优先使用光伏发电,剩余电量上网并收取电费。

    1.1 分布式电站典型组成

     

    2 并网柜简介

    光伏并网柜,作为光伏电站的总输出,存在于光伏分布式电站系统中,是连接光伏电站和电网的配电装置,其作用是做为光伏发电系统与电网的分界点,对于低压并网柜的光伏电站,光伏并网柜中还可以加装计量和保护等功能器件。

    2.1 并网柜组成

    通过各元件的组合,满足光伏并网系统的技术要求,实现对光伏系统的保护、监控。

    并网柜由断路器、隔离开关、计量表计、浪涌保护器、柜体等部件组成。

     

    品牌推荐:

    光伏专用断路器:施耐德,ABB ,常熟开关,上海人民等:

    刀开关:正泰,德力西;

    浪涌保护器:安科瑞;

    多功能计量表:安科瑞;

    电流互感器:安科瑞

    2.2 并网柜电气原理

     

    2.3 并网柜的结构

     

     

     2.4 参数信息

     

    2.5 并网柜执行标准  

    GB 7251.1-2013         《低压成套开关设备和控制设备 第1部分》

    GB 7251.12-2013       《低压成套开关设备和控制设备 第2部分》

    GB 4208-2008            《外壳防护等级》

    GB 9466.1-1997         《低压成套开关设备基本实验方法》

    GB/T19939-2005        《光伏系统并网技术要求》

    2.6 功能特点

    容量涵盖范围广,可涵盖2000A以下用户并网需求;

    安装方便,外观美观大气;

    可选配检有压合闸、失压跳闸等功能,对光伏系统进行失压,欠压保护,及自动合闸功能;

    可预留独立铅封计量室,光伏发电一目了然;

    可根据客户需求配用国内外知名品牌厂家元件;

    可选配电能质量在线监测装置检测光伏发电系统的各电参量,并与后台联机通讯,实现智能化管理;

    可选配防孤保护及逆功率保护功能;

    具有RS485通讯接口,使用ModBus-RTU通讯协议;

    2.7 注意事项

     ⑴、并网柜必须配置隔离开关有明确分断点且必须是4级!

    光伏系统在供电负荷与并网逆变之间和公共电网与负荷之间应设置隔离开关,隔离开关应  具备明显的断开点指示及断零功能。

     ⑵、并网柜主断路器必须配置光伏欠压脱扣!

    GB/T 19939-2005  6.1当电网接口出的电压超出5.1规定电压范围时,光伏系统应停止   向电网送电,此要求适用于多相系统的任何一相。

    3 江苏兆鋆新材料645.65kwp屋顶光伏发电项目并网柜应用案例 

    3.1 项目简介

    江苏兆鋆新材料股份有限公司(原镇江育达复合材料有限公司)坐落于环境优美、交通便利的南京市东郊句容新材料工业园内,占地66000平米,建筑面积55000平米。 

    该项目光伏电站总装机容量645.65kwp,项目主要配置,2582块组件,28台光伏逆变器,3台交流汇流柜,3个并网柜。分布式光伏电站组成如下图

     

    1#并网点264.96kw

     

    2#并网点161.28kw

     

    3#并网点230.4kw

    3.2并网柜原理图

     

    设计说明:

    1、并网断路器需具备短路瞬时,长延时保护功能,具备分励脱扣,欠压脱扣、同时需能反映故障状态及运行状态额定辅助触点各一对,并网断路器具有明显开断指示,具备开端故障电流能力,具备电源端和负荷端反接能力。

    2、并网断路器应具备失压跳闸及检有压合闸功能(失压跳闸值整定为20%Un、10秒,检有压整定值宜整定大于85%Un)

    3、上述并网柜接线方式和配置仅为初设,具体需以供电局接入系统方案为准。

    4、光伏侧N线只做计量

    3.3 竣工验收

     

    现场竣工图

    4 结束语

    光伏系统被称为最理想的新能源。它有着很多不可替代的优势:①无枯竭危险;②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。它必然是未来能源行业的趋势与方向。

    本文从光伏系统的基本知识,分布式光伏发电系统的组成、并网柜组成,各元件的选型,功能的选配,实例设计等方面对并网柜进行了阐述。提出了一些设计的新思路,注意点,为并网柜的设计提供了一个范例。太阳能光伏电站的建设,不仅能为投资者、社会创造价值,更能够有效地推广绿色经济,改善区域环境,为社会谋求更多的福祉。

    【参考文献】

    [1] 安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.版

    [2] 朱红路,《光伏电站设计、运行》

    [3] GB/T19939-2005   《光伏系统并网技术要求》

     

    作者简介:
    师晴晴(1985-),女,汉族,本科,工程师,主要研究方向为智能建筑供配电监控系统
    QQ:2880956075   T:0510-86189390   M:18860995120  F:0510-86179930   E-MAIL:2880157874@qq.com